[發明專利]一種事件驅動策略的多智能體一致性控制方法

有效

• 申請號: 201811207669.2
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109507880B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 王靖戈;張化光;谷永強;王威
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 李曉光

本發明涉及一種事件驅動策略的多智能體一致性控制方法，步驟為：針對多智能體系統設計事件驅動策略的原始控制函數；設計智能體控制器間的信息傳輸指令；在具有有向拓撲的二階多智能體一致性問題上，改進控制函數，并進行可行性分析；將控制函數與傳輸指令擴展到具有非線性動態的多智能體系統上進行有效性分析；利用智能體及其鄰居在事件觸發時刻的狀態設計自適應方法；在智能體控制器之間的信號傳輸下，通過事件驅動策略的驅動函數完成對多智能體的一致性控制。本發明使用安全方便，減少了智能體之間的通信次數、多智能體之間的信息交互量以及控制器的執行次數，降低了通信的頻率，加快了對事件驅動策略的多智能體一致性的控制效率。

技術領域

本發明涉及一種智能控制技術領域，具體為一種事件驅動策略的多智能體一致性控制方法。

背景技術

隨著科技的發展，控制系統的規模變得更大，控制任務也變得更加復雜，多智能體系統的協同控制能將大規模任務拆分為多個子任務交由各個智能體分別完成.因此它在機器人野外搜索，無人機編隊，無線傳感器覆蓋等方面有著廣泛的應用，其中智能體的一致性問題吸引了許多學者的注意，并已取得了很多有價值的研究成果，一致性問題作為協同控制中最重要的分支在現實網絡控制中起著至關重要的作用。

在過去的幾十年里，一致性作為多智能體網絡研究的主流問題已經吸引了來自科學和工程各個研究領域內學者的廣泛關注。盡管已經有了大量的研究工作，但先前的工作都是基于連續時間的反饋控制技術，這種技術有著一個明顯的不可避免的缺點：設計的控制器需要實時更新，這就要求網絡節點必須配備高性能處理器和高速度通信鏈路，在許多的現實應用中，網絡中的節點向它們的鄰居節點發送信息時并不是連續的，而是在一些離散的時間點上，并且，在使用時，通信頻率較高，通信的信息交互量增加，執行器的控制次數也較高，會導致資源的浪費，所以，人們急需一種改進的事件驅動策略的多智能體一致性控制方法來解決上述問題。

發明內容

針對現有技術中網絡節點向鄰居節點發送信息是在一些離散的時間點上，通信頻率較高、會導致資源浪費等不足，本發明要解決的技術問題是提供一種可有效解決控制器需要實時更新的事件驅動策略的多智能體一致性控制方法。

本發明采用的技術方案是：

本發明一種事件驅動策略的多智能體一致性控制方法，包括以下步驟：

S1)針對多智能體系統設計事件驅動策略的原始控制函數；

S2)基于原始控制函數形式，設計智能體控制器間的信息傳輸指令；

S3)對事件驅動控制策略下的原始控制函數和信息傳輸指令，在具有有向拓撲的二階多智能體一致性問題上，改進控制函數，并進行可行性分析；

S4)將控制函數與傳輸指令擴展到具有非線性動態的多智能體系統上進行有效性分析；

S5)利用智能體及其鄰居在事件觸發時刻的狀態設計自適應方法，分別為系統拓撲中的邊自適應方法和節點分配時變權重的自適應方法；

S6)在智能體控制器之間的信號傳輸下，通過事件驅動策略的驅動函數完成對多智能體的一致性控制。

步驟S1)中，針對多智能體系統設計事件驅動策略的原始控制函數為：

S101)設計集中式事件驅動函數作為原始驅動函數形式；

S102)為多智能體系統中的每一個智能體設計分布式事件驅動函數；

S103)改進分布式事件驅動函數，使其只依賴于鄰居智能體在事件時刻的狀態。